Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Sverige

10 största genombrotten inom vetenskapen i år

Gensaxen Crispr, som upptäcktes i bland annat Umeå och som revolutionerat biokemin, är årets största vetenskapliga genombrott enligt tidskriften Science. På topplistan, utan inbördes ordning utom förstaplatsen, finns också en ny människoart och närbilder på Pluto.

Gensaxen största genombrottet

Genteknik. Crispr är en enkel, billig och mycket exakt kniv för att skära upp dna och byta ut gener precis där forskarna vill. Upptäckten gjordes av Emmanuelle Charpentier från Umeå universitet och Jennifer Doudna från Berkeley i Kalifornien och är en de viktigaste någonsin för gentekniken. På mycket kort tid har Crispr revolutionerat hela forskningsfältet.

Foto: I år har det på allvar blivit tydligt hur effektiv och användbar tekniken är för allt från att utrota skadedjur och svåra sjukdomar till att ändra gener i mänskliga foster. Därför utser tidskriften Science Crispr till det största vetenskapliga genombrottet 2016.

Crispr bygger på en metod bakterier använder för att försvara sig mot virus. Bioetikern Hank Greely från Stanforduniversitetet har jämfört Crispr med T-Forden: det var inte den första bilen som uppfanns, men det var en användbar, pålitlig och masstillverkad bil som förändrade samhället.

Teknikens möjligheter väcker också svåra etiska frågor. För några veckor sedan presenterade amerikanska forskare ett dokument om hur Crispr ska få användas på människor.

 

Bells teorem och spöklik växelverkan

Kvantfysik. En av de märkligaste förutsägelser som den redan märkliga kvantmekaniken gör är att två partiklar kan ha nästan telepatisk kontakt, och att den ena märker vad som händer den andra i samma stund som det sker även om de ligger ljusår ifrån varandra.

Albert Einstein tyckte inte om tanken. Han kallade fenomenet för spöklik avståndsverkan, och vägrade tro på det.

Foto:
Brittiske fysikern John Bell. Foto: 

1964 formulerade den brittiske fysikern John Bell ett test för hur vi kan avgöra om partiklarna verkligen har kontakt, eller om det finns okända variabler som kan förklara effekten. Efter mer än 50 år har forskare nu presenterat vattentäta bevis för att Einstein hade fel och kvantmekaniken har rätt.

Sambandet mellan partiklarna kallas för intrassling. Försöken som forskarna gjorde på elektroner på 1,3 kilometer avstånd ifrån varandra motsvarar att singla slant med två mynt samtidigt. Om mynten inte påverkar varandra finns det en gräns för hur ofta krona hos det ena myntet sammanfaller med klave hos det andra. Men Bells test går ut på att gränsen försvinner om mynten är intrasslade och alltså känner av varandra.

 

Nytt vaccin skyddar helt mot ebola

Medicin. Ebolaepidemin i Västafrika som började för två år sedan är den värsta någonsin, och har krävt fler än 11 000 människoliv. Trots intensiva forskningsinsatser för att få fram mediciner och vaccin har resultaten varit nedslående.

Undantaget är ett vaccin som ger mellan 75 och 100 procents skydd mot sjukdomen, enligt en studie publicerad i den ansedda tidskriften The Lancet i slutet av juli.

Vaccinet är utvecklat av forskare vid den kanadensiska hälsomyndigheten och läkemedelsföretaget Merck. Det består av ett ofarligt virus som satts ihop med ett protein från ebolaviruset.

Foto: imago Foto: imago 

I mars i år började världshälsoorganisationen WHO testa vaccinet i Guinea. Eftersom antalet sjukfall redan hade börjat minska och de sjuka var utspridda över hela landet fick forskarna använda en ovanlig metod för att kontrollera vaccinets effekt. Familj, grannar och vänner till sjuka personer blev vaccinerade, antingen omedelbart efter insjuknandet eller tre veckor senare.

Det nya vaccinet ger gott hopp om att vi kan undvika att katastrofer likt den i Västafrika någonsin händer igen.

 

Ny art av människa hittad i grotta

Paleontologi. Nu har vi fått nya släktingar. Skelettdelar funna i en svårtåtkomlig sydafrikansk grotta kommer från minst 15 individer av vad som ser ut att vara en tidigare okänd människoart. Förmänniskorna, som forskarna har gett namnet Homo naledi, var ungefär 1,5 meter långa, vägde 45 kilo och hade hjärnor stora som apelsiner. Deras fötter liknar våra och visar att de gick upprätt, handlederna tyder på att de använde verktyg, men de långa fingrarna och ovanliga tummarna avslöjar att de även var bra på att klättra i träd.

Det är det största fynd av förmänniskor som någonsin gjorts i Afrika. Forskarna har också varit ovanligt öppna under hela undersökningen. Forskningsledaren Lee Berger annonserade på Facebook, Twitter och Linkedin efter personer som var ”magra och småvuxna, hade viss utbildning i  arkeologi eller paleontologi men helt saknade cellskräck”. Själv är han för stor för att kunna ta sig igenom den smalaste passagen, som bara är 18 centimeter bred, ned till grottan där benen fanns.

Skeletten är ännu inte daterade, så än vet vi inte var i vår förhistoria Homo naledi passar in.

Foto: Peter Schmid/Will Harcourt-SmithFoto: Peter Schmid/Will Harcourt-Smith

 

Jäst skapar smärtstillande medel

Biologi. Syntetisk biologi, att manipulera och ändra gener i organismer för att få fram nya funktioner, tog ett stort steg framåt i år. Christina Smolke, en av årets tio viktigaste personer inom vetenskapen enligt tidskriften Nature, och hennes forskargrupp vid Stanforduniversitetet i Kalifornien fick jästceller att göra socker till tebain, ett ämne nära släkt med morfin som också finns i opiumvallmo.

Foto: (c) David Spears FRPS ASIS FRMS/Jästcellerna fick 21 nya gener från flera olika organismer, bland annat tre olika sorters vallmo, en ranunkelväxt som heter Goldthread på engelska, bakterier och till och med en råtta. Med ytterligare två gener kunde jästcellerna tillverka hydrokodon, ett smärtstillande preparat.

Målet är att få nya metoder för att framställa mediciner och hitta nya säkrare läkemedel med färre biverkningar, men mycket arbete återstår innan vi når dit. Processen är än så länge alldeles för ineffektiv. Att tillverka en dos smärtstillande medicin kräver förmodligen tusentals liter jästceller. Men det innebär också att jästcellerna inte heller kan användas till att tillverka heroin och andra illegala droger i  mer än mikroskopiska mängder.

 

Dna avgör svår konflikt om skelett

Dna-analys. Kennewickmannen levde för 8.500 år sedan i staten Washington. Hans kvarlevor, som upptäcktes vid Colombiafloden 1996, är ett av de mest fullständiga gamla skelett som har hittats.

Fyndet ledde också till en lång rättstvist. Fem stammar från den amerikanska ursprungsbefolkningen i området begärde att få ta hand om benen, enligt lagen som ger dem rätt till kvarlevor och kultföremål från sina förfäder. Forskare som undersökt skelettet menade att mannens skalle hade fel form och därför inte kunde vara en släkting till dem.Foto: ELAINE THOMPSON MARTHAROSENBERRYFoto: Elaine Thompson

År 2004 slog en domstol fast att det inte gick att bevisa att kvarlevorna hörde till urbefolkningen.

I år löste Eske Willerslev från Naturhistoriska museet i Köpenhamn med kollegor konflikten. Dna från mannen visar att han är närmare släkt med ursprungsbefolkningen än med några andra levande människor, och också att han var en ättling till de asiater som gick över Berings sund till Amerika för 15 000 år sedan.

Resultaten ger urbefolkningen rätt. Men hade de vunnit rättstvisten hade undersökningen inte varit möjlig.

 

Lymfsystemet når ända upp i hjärnan

Anatomi. I somras presenterades en riktigt oväntad upptäckt: vi har lymfkärl även i hjärnan.

Lymfsystemet är ett nätverk av tunna kärl som rensar bort avfallsprodukter och transporterar immunceller till och från kroppens vävnader. I decennier har forskarna trott att systemet bara nådde upp till halsen, och att hjärnan hade ett eget separat immunförsvar som var avskiljt från resten av kroppen.

Foto:  Men några amerikanska forskare som undersökte hjärnhinnor från möss upptäckte immunförsvarsceller som såg misstänkt välorganiserade ut. De kunde snart visa att kärlen på hjärnhinnorna var direkt ihopkopplade med musens lymfsystem. Sedan har forskarna också visat att vi har liknande kärl i  våra hjärnor.

Upptäckten öppnar nya möjligheter för att förstå och studera sjukdomar som Alzheimers, multipel skleros och hjärnhinneinflammation. Patienter med Alzheimers sjukdom har proteinklumpar, så kallad plack, i hjärnan, och forskarna bakom den nya upptäckten gissar att det kan bero på brister i  lymfsystemet som inte klarar av att rensa bort dem.

 

Resultat från forskningen höll inte

Psykologi. I år gjordes den största granskningen någonsin av resultat från psykologisk forskning. 270 forskare från hela världen försökte upprepa 100 studier som publicerats i tre ansedda psykologiska tidskrifter.

Satsningen var imponerande, men resultaten stod sig bara i 39 av de 100 studierna.

Att observationer och experiment går att upprepa är grundläggande inom vetenskapen. Ett resultat är bara att lita på när minst två oberoende forskargrupper har gjort samma försök och kommit fram till samma sak. Det är ett effektivt sätt att undanröja okända och oväntade fel som kan komma från brister i mätutrustningen, är orsakade av slumpen eller av att forskarna själva inte varit helt objektiva.

Granskningen hamnade inte bara på tidskriften Science topplista för året. Konkurrenten Nature utsåg också projektets initiativtagare och ledare Brian Nosek till en av de tio viktigaste personerna inom vetenskapen under 2015.

Brian Nosek vill förbättra forskarnas metoder och visa på hur de omedvetet kan påverkas av sina hypoteser när de tolkar data.

 

Närkontakt med tvådvärgplaneter

Solsystemet. Två dvärgplaneter fick för första gången besök från jorden i år. I mars gick rymdsonden Dawn från Nasa in i bana runt Ceres, den största himlakroppen i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. New Horizons, också den från Nasa, nådde Pluto i solsystemets allra yttersta utkanter den 14  juli efter nio år i rymden.

När New Horizons lämnade jorden var Pluto ännu solsystemets nionde planet. Senare samma år blev den i stället klassad som dvärgplanet.

Foto: Stocktrek ImagesFoto: Stocktrek Images

Närbilderna sonden tog när den flög förbi Pluto visar berg så höga som fyra kilometer och slätter täckta av fruset kväve och metan. Ett stort, ljust och hjärtformat område har fått det inofficiella namnet Tombaugh Regio efter planetens upptäckare Clyde Tombaugh. Lite av hans aska finns också med ombord på New Horizons.

Ceres är täckt av kratrar i alla storlekar. Sonden Dawn har också hittat fler än 130 mystiska lysande fläckar. Forskarna tror att det kan vara saltkristaller. Under ytan finns fruset saltvatten, och när Ceres har träffats av mindre asteroider har isen kommit i dagen och vattnet förångats och lämnat salterna kvar.

 

Mantelplymer kommer från jordens kärna

Seismologi. En 40 år lång debatt bland geologer är avgjord: mantelplymer, heta strömmar som väller upp genom jordmanteln, finns. De kommer också hela vägen från jordens kärna, nästan 3.000 kilometer under jordytan, och är mycket tjockare än väntat: upp till 80 mil breda.

Forskare har mätt hur tryckvågor från 273 stora jordbävningar spridit sig för att få en bild av jordens inre, ungefär som när läkare tar en röntgenbild eller avbildar hjärnan med en magnetkamera. Resultaten visar så många som 28 plymer, många av dem under kända vulkaniska heta zoner på jordytan.

När en mantelplym skjuter upp under en jordplatta ute i havet leder det till vulkanutbrott och att material från jordens inre sprutar upp och bildar öar och ögrupper som Hawaii, Island och Samoa.

Att plymerna är bredare än vad forskarna trodde betyder att de tar med sig mer värme än vi visste från jordens kärna, och att forskarna behöver bättre modeller för hur jorden svalnar av. En del plymer böjer sig på 1.000 kilometers djup, som om den övre delen av manteln rör sig kraftigare än väntat.

Att se fram emot under 2016

Den 9 maj inträffar en Merkuriuspassage, då planeten Merkurius passerar framför solen.

På Cern visar tidiga data från partikelacceleratorn LHC tecken på att en ny upptäckt av ännu en ny partikel. Men det dröjer minst ett halvår innan vi vet om det verkligen är någonting och vad det i så fall kan vara.

Den 4 juli kommer Nasas rymdsond Juno fram till Jupiter, som första farkost sedan Galileo nådde planeten 1995.

Granskningen av psykologiska studier (se nedan) följs av en liknande satsning där cancerstudier ska upprepas för att se om resultaten blir desamma.

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.